Вулканизуемая резиновая смесь на основе карбоцепного каучука

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительнйе к авт. свид-ву (22) Заявлено 18. 03. 81 (21) 3306387/23-05 }51} М. КП. с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

С 08 Ь 9/00

С 08 К 9/04

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

153} УДК678. 7 (088.8) Опубликовано 1510.82. Бюллетень ¹ 38

Дата опубликования описания 15.10.82

В.М. Гончаров, В.И. Ивановский, С.В. Орехов, С.И. Багаев, Л.A. Гончарова и И.A. Ильин (72) Авторы изобретения

ЯА ) ЕН ГНОТЕХНИЧВСКА"

БИБЛИОТЕКА

Всесоюзный научно-исследовательский институт технического углерода (71) Заявитель (54) ВУЛКАНИЗУЕМАЯ РЕЗИНОВАЯ СМЕСЬ НА ОСНОВЕ

КАРБОЦЕПНОГО КАУЧУКА

f 2

Изобретение относится к резиновой промышленности, в частности к разработке вулканизуемой резиновой смеси на основе карбоцепного каучука.

Известна вулканизуемая резиновая смесь на основе карбоцепного каучука, включающая наполнитель-углеродную сажу, обработанную 0,25-10 вес.% метиловым спиртом (метанолом) (11.

Однако применение подобной сажи не обеспечивает требуемого качества ее распределения в каучуке, а резины полученные из данной смеси имеют повышенное теплообразование. Кроме того, применение метилового спирта (метанола), являющегося сильным ядом с высокой летучестью, ставит под сомнение воэможность организации безопасного промышленного способа получения пбдобной сажи, а, следовательно, и ее использование в составе резиновой смеси.

Известно применение в составе резиновых смесей в качестве наполнителя углеродной сажи, обработанной

0,2-2,5 вес.% раствором многоатомного спирта (этиленгликолем или глицери-

HOM) (27.

Однако при введении данной сажи в резиновую смесь не достигается требуемое качество диспергирования в каучуке, в связи со склонностью сажи к агломерированию при хранении и транспортировке. Полученные из данной- смеси резины (вулканизаты) характеризуются повышенным теплообразованием и низкой дйнамической выносливостью.

Цель изобретения — улучшение

l диспергирования (углеродной) сажи в резиновой смеси, а также уменьшение .теплообразования и повышение динамической выносливости резин.

Поставленная цель достигается тем, что вулканиэуемая резиновая смесь на основе карбоцепного каучука, включающая наполнитель-модифицированную активную углеродную сажу, в качестве которой содержат модифицированную 0,2-3,0 мас.% от веса сажи 4-гидроксиметил 1,3-диоксалана в количестве 40-65 мас.ч. на

100 мас.ч. каучука.

Используемый для модификации ак тивной углеродной сажи 4-гидроксиметил 1,3-диоксалан (техническое название согласно ТУ 84-673-77 "Фор96609,6 мальглицерин-ФГ") имеет следующую структурную формулу

СК% СН-СН ОК

Г

С

50

Предлагаемый продукт имеет молекулярный вес = 104, 1062, температуру кипения 194,5ОС и хорошо растВорим в воде, что дает воэможность легко совмещать его с сажей в процес.се получения последней, например на стадии мокрой грануляции пылящей сажи путем соотношения 0,9-1,3:1, в смесителе грануляторе, с последующей сушкой влажных гранул до содержания влаги не более 0,5 мас.%.

Содержание 4-гидроксиметил 1,3-диоксалана в модифицированной саже выбирается в пределах 0,23,0 мас.% от веса сажи, так как при меньшем его количестве не обнаруживается улучшение качества диспергиро-2, вания сажи в каучуке, а при содержании более 3,0 мас.% существенно снижаются прочностные свойства резин.

Изобретение иллюстрируют следующие примеры.

Пример 1. В резиновую смесь на основе изопренового каучука следующего состава, мас.ч:

Каучук СКИ-3 100

Стеарин 1,0

Альтакс 0,6

Дифенилгуанидин 3,0

Оксид цинка 5,0

Неозон Д 1,0 40

Сера 1,0

Наполнитель 40

В качестве наполнителя вводят са-. жу ПМ-100, содержащую 0,2-3,0 мас.%

4-гидроксиметил 1,3-диоксалана. 45

Одновременно для сравнения изготавливают и испытывают две резиновые смеси аналогичного состава содержащие немодифицированную сажу ПМ-100 и сажу ПМ-100, модифицированную 1% глицерина (по прототипу).

Все резиновые смеси приготавливают на вальцах или в реэиносмесителе. Вулканиэуют в прессе при 133©С в течение 15 мин. Качество дисперги-. рования сажи в резиновой смеси оце0,5

5 0

2,0

Одновременно, для сравнения, изготавливают и испытывают резиновую смесь аналогичного состава содержащую сажу ПМ-105, модифицированную

1 мас.% от веса сажи глицерином (по прототипу)

Все резиновые смеси изготавливают в резиносмесителе и вулканизуют в прессе при 153 С в течение

20 .мин.

Свойства смесей и резин представлены в табл. 2.

Как видно из данных приведенных в таблицах, резиновые смеси предлагаемого состава характеризуются более высокой степенью диспергирования сажи, а резины из данной смеси превосходят известные по .динамической выносливости, в общем случае, в 1,52 раза и имеют меньше на 15-60% теплообразование при многократных деформациях, что позволяет повысить ходимость автомобильных шин на 5-7%.

I нивают с использованием светового микроскопа. Полученные резины испытывают согласно ГОСТ на физикомеханические испытания резин.

Результаты испытаний представлены в табл. 1..

Пример 2. В резиновую смесь на основе комбинации карбоцепных каучуков следующего состава, мас.ч.:

Изопреновый каучук CKH-3 40,0

Бутадиеновый каучук СКД 30,0

Бутадиенметилстирольный каучук СКМС-30

APKN-15 30,0 . Сера 1,9

Сульфенамид М 1,4

Гексахлорпара I ксилол

Оксид цинка

Стеарин

Стиролинденовая смола 3,0

Масло ПН- 6ш 10,0

Противостаритель 4010-A 1,0

Ацетонанил P 2,0

Наполнитель 65,0

В качестве наполнителя вводят сажу ПМ-105, модифицированную 1 мас.% от веса сажи 4-гидроксиметил 1,3-диоксаланом.

966096

Cd O

K uo

Cd «» !

oo! о х мд х v ф Qj CC

1

1

1О И I с с 1

«Й СЧ Ch

«Ф И СЧ I

И CO с б-! «C

СЧ ха Ф (U

K Ц во

woo ф

IC! O

О о х лю х и» ф ф t

Э ЕЯ а, ие

С Ъ СЧ с с

И ttl

И СЧ

СЧ Ф 1О «! с с EO О\ С

CA Cll СЧ

1

I !

I

1

1 о с с

CO И О

CA CO СЧ

«-! С 1 с

«3 LA

«Й СЧ

СЧ

I

«Ф Ю 1 с с I о со

CO «» 1

СЧ \О с

И Ul

СЧ

СЧ

«-! cC с о и

СЧ СЧ (Ч

10 И с с

СЧ СЧ Ю

О1 C СЧ

Ю с " »

И с

e с с о

СО с СЧ

10 СО с с

CO И

СЧ СЧ (Ч

Д 1 и х

Э

Е ф и и х хи ф Х 1 ю о о а х ц с х х ф ф 1 а 1 1!

С0 СЧ с с

С»> СЧ

СЧ

СЧ «3 с с б-» И 1

1О СЧ

1

4 ч и о б о а

I

I

I х

1

1

1 - 1

I. ! !

1

1 ! !

1

1 !

I

1

1

I

I

1 .1

Cd и

>х э

Ф и

Е

cd Н хо а ф бАО

Ц си

V Cd

X о о х

«» Cd

I 3

Cd до

Х хо и с о сю >, I

° 1» 1 и

Cd Н 1

X dI 0 х н

»хо

0 0 1

Ic dI L 1 ф N I ахо

CdÖÕ!

К!» 1

1 1

I I

1 о

1 С I

I I

1 1

1 1

I 1 б б

I 1

1 I ! 1

1 И с

1 «-! 1

1 I

1 1

1 хо

1 3 Р\ х о х х

I Cd

I 9\ф оэ

I 0C4

I Х

I !» !!!

1 0

1 Ф

L Ж

v ф хи

Ц ф о» хн с

С! О. а1Ех

S0o

01:Ф

1 ЦйЯ дфи с

A 1 Ф

Н Ik Ю и н х о и х а х

Ц

o Z о о о х х х

2 н н

ICI ф ф а а

Х

eIcI0 0

МÎI» 1» иапо о х1х 1

1 х х х

cd ° 0Ф 0 хихx и

I и о с

Ф х х

Щ

Р3 о

CcI ф 1 а

10 о о

1 !

» 1 ф 1

966096

Таблица2

Резиновая смесь с сажей ПМ-105,содержащей 1 мас.% глицерина (прототип) Резиновая смесь с сажей ПМ-105, содержащей 1 Mac,Ú

4-гидроксиметил

1,3-диоксалана

Показатели

Площадь недиспергированных агломератов сажи в резиновой смеси, мм

285,3

248,7

Напряжение при ЗООВ удлинения, МПа

11,6

12,1

21,4

21,7

Прочность при разрыве, МПа

Динамическая выносливость, тыс. циклов: при многократном растяжении

119,4

133,5

232,0

36,3 при многократном изгибе

186,7

42,0

Теплообразование, С

Составитель В. островский

Редактор A. Химчук Техред Ж.Кастелевич Корректор В Бутяга

Заказ 7776/37 Тираж 514 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Вулканизуемая резиновая смесь иа основе карбоцепного каучука, вклю- 35 чающая наполнитель-модифицированную углеродную сажу, . о т л и ч а ю— щ а я с я тем, что, с целью улучшения диспергирования сажи в резиновой смеси, а также уменьшения теплообраэования и повышения динамической выносливости резин из данной смеси, последняя содержит в качестве наполнителя активную углеродную сажу ,модифицированную 0,2-3,0 мас.Ъ от веса сажи 4-гидроксиметил 1,3-диоксалана в количестве 40-65 мас.ч. на 100 мас.ч. каучука.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США Р 3704276, кл. 260-41.5, опублик. 1972.

2. Патент США Ф 2427238, кл. 106-307, опублик. 1944 (прототип) .